基于专业需求的数字电路教改探索

罗欢

【摘要】作为一门具有很强实践性的课程，数字电路不仅要求学生掌握基本理论知识，还要求学生系统地掌握和应用数字电路进行电路分析、应用和设计，因此要通过课程教学和实验结合来加深学生的理论基础，并且培养学生用数字电路去分析解决问题的能力。然而现阶段不少学校的数字电路教学仍以传统方式为主，重心放在理论知识的传授上，无法激发学生的学习兴趣，并且单一在课堂时间内完成实验任务的实践形式阻碍了学生技能的培养。基于此，从专业需求出发来探讨如何进行数字电路教改，就具有十分重要的现实意义。

【关键词】专业需求；数字电路；教改

【中图分类号】TN791-4 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2017）36-0105-01

一、数字电路的教学现状

第一，教学方法陈旧。在传统的教学过程中，教师讲完理论课，然后在再由教师指导对其进行实验验证，要么就是专业课程整周实训。上述实践教学模式充分体现了“实践与教学作为独立的环节进行教学”的特征，理论教学与实践教学独立进行而相互脱节，虽然学生勉强记住了理论知识，但很难将理论知识应用于操作训练，即使学生进行多次实验、实训，但依旧很难掌握操作技能，实践教学效益达不到实际要求。这是在教学中出现的直接问题。

第二，教学评价形式单一。传统的考核形式都是通过一张试卷来定学生的学习成绩，造成学生对平时学习不重视，考前突击，考后即忘的现象，导致考试的结果不能真正的反馈学生的学习情况。

第三，教师定位不当。教师是讲授者，是教学舞台的主角，教师在讲课过程中经常照本宣科，按照教材编排顺序将知识灌输给学生，学生很难从讲授者那里学到怎样将知识运用到实践操作，理论知识讲解过多，实践操作过少，教学重点不突出，挫伤了学生的学习积极性，体现不出学生的主人翁意识。

二、基于专业需求的数字电路教改建议

1.变革教学方法，激发学生的学习兴趣

在课堂中，教师应该改变一下教学的先后顺序，可以先从实践开始，学生的求知欲望会随着实践的过程提高，再从理论讲起会使课堂变得活跃。

引入学习岛的学习模式，部分内容采用项目教学与任务驱动教学的方法，真正实现以学生为教学过程的主体。学习岛是模仿实际生产环境中的一个工作区域，无论从空间上还是组织上它都是真实生产过程中的一个组成部分，即与真实的生产环境有着相同的工作条件及工作和问题解决程序。在学习岛中，学生以小组或一个团队的形式来共同完成一项工作，教师可以给他们提供帮助，帮助他们解决实际当中遇到的难题。根据学生的兴趣爱好，将他们分为若干个小组，再加以新的教学改革模式，这样分组，有利于他们之间的合作交流，以及沟通的能力，最终可以提高他们的成绩。在数字电路课程的教学过程中，要把原来陈旧的满堂灌的教学模式彻底清除，让学生成为学习的主导者，让他们全身心的投入到学习中来，充分发挥他们的主观能动性。先从小的问题开始，这样依次渐进，掌握其中的学习方法，最终能解决较复杂的问题。

教学过程中的部分内容教师可以将理论和实践结合一起教学，将原本理论难度大、理解相对抽象、单纯的靠描述难易解决的知识具体化及实物化，通过学生的亲身实践来将其完成，这样更加巩固抽象的概念和知识，使学生记忆更牢固。

2.构建多层次实验教学方案，以學生能力培养为根本目标

根据实验教学大纲，可以将实验环节分为基础性实验、进阶性实验和综合设计实验三个层次，从而教学进程也随之分为三个阶段，每个阶段对应不同的实验教学方法和手段，更好地达到阶段教学目的。具体说来：

第一，基础性实验阶段（如各种相关仪器仪表的使用）。该阶段的教学完全采用在实验箱进行硬件搭接的方式，旨在使学生建立硬件概念，将课本上的符号与实际的元器件联系起来，认识课程研究的对象，激发学习兴趣；熟练掌握典型芯片的基本特性和主要应用，养成良好而规范的布线风格，掌握常规的故障调试方法，为以后的进阶学习打下扎实的基础。

第二，进阶性实验阶段（如较为复杂的组合电路实验）。该阶段的教学主要以Multisim软件为辅的硬件电路实验，需要较多的导线连接、示波器等仪器仪表的配合使用，以及多种频率的方波的应用。课前，学生根据教师布置的实验设计任务先进行设计，然后在Multisim软件上仿真调试，整个仿真过程较之硬件电路实现更为简便快速、准确无误，使得学生充分把握设计的重难点，从而在课堂硬件实验过程中做到有的放矢，避免了许多误操作，减少芯片损耗，提高硬件调试能力。

第三，综合设计性实验阶段。该阶段实验主要用于项目教学，综合应用数字电路知识，如数字钟、数字频率计、抢答器、交通灯控制电路等，采用软件仿真和硬件调试相结合的方式。具体操作如下：根据系统设计任务，分析出系统总体框图及各子功能模块的性能要求；学生在Quartus软件平台上对各子功能模块进行设计调试，连接各子模块，调试系统整体，仿真无误后可下载到DE2硬件平台进行硬件功能验证，实现任务要求；将仿真实现的电路再进行硬件搭接调试。

3.引入先进的教学手段，制作多媒体课件

利用计算机辅助教学，可以大大提高课堂的教学效率，更使得课程通俗易懂，教学效果得到了显著的提高，同时也有效的激发了学生的学习兴趣，使学生的主观能动性得到了提高。具体表现在：通过包含文本、图形、动画、视频、音频等多媒体信息的课件，给学生以全新的视听感受，丰富学生的想象力，激发学生的学习兴趣；增加教学内容的直观性，如TTL与非门电路在输入端电压变化时内部各BJT的饱和与截止的互补变换，利用CAI或EWB课件可以将抽象的内容形象化，使画面变得生动、形象；节约大量的板书、绘图时间，增加教学信息量。

电子技术中有很多复杂且重要的电路需要上课时绘制，利用CAI或EWB课件可以通过计算机和大屏幕投影仪展示在学生面前，能够增加教学信息量，拓宽学生的知识面。

三、结语

综上所述，基于专业需求的数字电路教改中，数字电路的理论体系与实践体系应体现自身特色，以求在激烈的就业竞争中谋得一席之地，这意味着在授课过程中有所侧重，做到重基础、应用、体现技能、锻炼能力及培养素质。

参考文献

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[2]韩桂英，李锡祚.CDIO视野下项目驱动的数字电路教学探索与实践[J].实验技术与管理，2012，29（1）.

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